[发明专利]一种容器化管理系统

说明书

技术领域

本发明属于工业自动化控制技术领域，特别是涉及一种容器化管理系统。

背景技术

目前，随着社会的快速发展，PLC工业控制器已经广泛应用于制造业，但是随着现场设备的不断增多，现场设备的管理问题日益突出，因此为了合理有效的控制现场设备，设计开发一种高效、安全的容器化管理系统显得是尤为重要。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种容器化管理系统，该容器化管理系统以容器化管理器技术为基础，针对服务器容器化部署，减少部署的时间，减少硬件的数量。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种容器化管理系统，包括用于控制现场设备工作状态的PLC工业控制器、容器化管理器、客户终端和服务器终端；其中：

所述客户终端用于对现场设备发送控制指令或者用于现场的监控操作；

所述客户终端将用户的操作通过基于容器化的服务终端，提供基于tcp协议的rpc远程服务调用框架服务终端接口和tcp socket接口来完成调用；

所述客户终端访问容器化管理器的网关，通过管理器本身的负载均衡策略，决定访问相应的服节点的后端服务，保证整体服务端的稳定，并通过监控整体访问流量，动态增加或者扩展服务节点；

所述服务器终端接收到客户终端的调用的指令，通过基于opcua和modbus tcp协议的通信接口，直接对PLC工业控制器进行数据的读写操作，从而实现对工业设备的控制。

本发明还可以采用如下技术方案：

进一步：所述容器化管理器包括分布式存储模块、多个服务节点模块和控制节点模块；所述分布式存储模块用于保存集群状态，所述控制节点模块用于运行集群的管理控制，每个服务节点模块用于运行容器的主机节点。

更进一步：每个Minion节点上运行一个Zgbelet代理，用于控制节点上的容器、镜像和存储卷。

更进一步：所述负载均衡策略包括轮循均衡、权重轮循均衡、随机均衡、权重随机均衡、响应速度均衡、最少连接数均衡和处理能力均衡。

更进一步：所述控制节点模块包括：

ZGAPI Server，所述ZGAPI Server提供了资源对象的唯一操作入口，其他所有的组件都必须通过ZGAPI Server提供的API来操作资源对象；ZGAPI Server以RESTful风格的API对外提供接口；所有服务节点的资源对象的生命周期维护都是通过调用API Server的接口来完成；

Controller Manager，Controller Manager用于集群内部的管理控制中心，用于实现容器化管理器的故障检测和自动恢复等工作；Controller Manager包含Node Controller和Replication Controller两个核心组件；其中Node Controller负责计算节点的加入和退出，通过Node Controller实现计算节点的扩容和缩容；Replication Controller用于资源对象RC的管理、应用的扩容、缩容以及滚动升级；

Scheduler，Scheduler用于集群中的调度器，负责容器化应用在集群的中的调度和分配；

Zgbelet，Zgbelet用于负责本Node节点上的Pod的创建、修改、监控、删除Pod的全生命周期管理，Zgbelet实时向ZGAPI Server发送所在计算节点Node的信息；

Zgbelet-Proxy，Zgbelet-Proxy用于实现Service的抽象，为一组Pod抽象的服务Service提供统一接口并提供负载均衡功能。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.服务终端应用的容器化的部署和复制

本专利的服务终端部署在自主研发的容器化管理器中，基于此容器化管理器，可以针对服务终端容器化部署，减少部署成本和部署时间，较少硬件的开销。

2.随时扩展或收缩容器规模

容器化管理器，可根据所部署的在其上的应用服务所被访问的流量，动态扩展和减少应用服务的副本的节点，并适时监控每个健康程度，以及所在虚拟机的硬件的参数指标，实现整个产品的分布式和集群化的快速部署，底层采用自主研发的分布式文件系统，保证了产品的底层的数据安全性，通过虚拟挂载卷的形式，动态对分布式文件系统进行动态的扩容。

3.管理器实现负载均衡，多节点服务支撑，保证高可用性。